2방향 전파방사가 가능한 mmWave 5G용 소형화 안테나 모듈의 상품화~5G 단말기의 안정된 통신과 소형화 · 저비용에 공헌 ~

  • Connectivity Modules

2021-10-26

주식회사 무라타제작소
대표이사 사장 나카지마 노리오

주식회사 무라타 제작소(이하, 「당사」)는 5G mmWave주파수 대역에 대응한 2방향 전파방사가 가능한 소형 페이즈드 어레이 안테나 모듈「LBKA시리즈」(이하, 「본 제품」)을 상품화하였습니다. 이미 양산을 시작하여 2021년 후반에 출시되는 스마트폰에 탑재될 예정입니다.

최근 5G 대응 스마트폰이 시장에 많이 출시되고 있습니다. 5G 통신은 6GHz이하의 주파수 대역 「Sub-6」와 24.25GHz ~ 52.6GH주파수 대역인 「mmWave」의 2가지 대역을 이용하고 있습니다. 5G의 메리트는 「초고속 · 대용량」「초저지연」「대량 연결」 인데, 이 3가지 모두를 실현하는데 효과적인 mmWav는 장애물의 영향을 받기 쉽고, 단말기의 통신성능 확보가 어려운 것이 과제가 되고 있습니다. 따라서 미국이나 일본 등 일부지역을 제외하고 mmWave 대응 단말기는 시장에 출시되지 않고 있습니다. 또한, 안정된 송수신을 위해서는 통신성능이 향상되어야 하지만 단말기 내부의 부품 수는 증가하고 있고 통신부품의 배치 공간이 한정되어 있습니다. 보다 안정적인 통신을 실현하기 위해서는 단말측면에서의 전파의 송수신이 필요하지만 안테나의 설치함으로써 단말기의 슬림화에 제약이 되는 경우도 적지 않습니다.

본제품은 이러한 과제를 해결하기 위해 당사의 독자적인 수지 다층기판 MetroCirc™※1을 L자형으로 형성해 다른 방향으로 향하는 2면의 기판에 각각 안테나를 배치함으로써 1개의RFIC※2로 2방향으로의 전파 방사가 가능하도록 하였습니다. 이로 인해 안정된 mmWave 무선 통신을 실현해 통신 부품수의 감소에 의한 단말의 슬림화, 제조 코스트 삭감에 공헌합니다.

  • ※1MetroCirc은 당사의 적층 · 다층 기술, 설계기술, 고기능의 수지 재료를 조합하여 개발된 수지 다층 기판입니다. 뛰어난 고주파 특성을 가지고 있어 슬림하고 자유로운 형상으로 회로 설계가 가능합니다.
  • ※2무선주파수의 송수신신호에 대해 증폭이나 위상을 조정하는 IC.

당사는 향후의 mmWave 대응 모듈의 새로운 소형화, 한층 더 향상된 성능, 저비용화 등 시장 니즈에 대응한 제품의 개발에 임해 mmWave무선에 의한 통신 분야의 발전에 공헌해 갈 것입니다.

기존 mmWave 안테나 모듈과 본제품 형상의 차이

기존 mmWave 안테나 모듈

기존 mmWave 안테나 모듈의 이미지. Flat형.

본제품

본제품의 이미지. L자형.

주요 특징

L자형태

MetroCirc에서 실현된 L자 형태로 각도가 90° 다른 2방향으로의 전파 방사를 가능하게 해, 단말 내의 공간 절약화나 저비용화, mmWave 통신 성능의 안정화에 공헌.

뛰어난 고주파 성능

MetroCirc의 특징을 살려 안테나의 광대역화와 높은 gain 성능※3을 실현.

  • ※3안테나의 전파방사의 강도 혹은 전파 수신 용이성을 나타낸 값. 단위는[dBi].

소형 박막 형태

MetroCirc를 구부리는 것으로 단말 내부의 데드 스페이스를 최대한 없애 안테나의 면적을 최대한으로 확보함. 고주파 성능과 소형 슬림형을 양립시켜 단말 자체의 슬림화에도 공헌.

열 대책

L자 형상에 따라 발열원인 IC를 단말기 기판에 밀착시키는 구조가 가능. 모듈 내의 발열을 효과적으로 분산시켜 단말기의 고신뢰성, 통신의 안정성에 공헌. 열 설계를 지원한다.

주요 사양

사이즈 폭22.5mm×깊이5.69mm×높이4.75mm
안테나 1×4구성의 어레이 안테나를 2쌍, L자형 각 면에 탑재
대응 주파수 대역※4 n261 / n258 / n257(24.25~29.5GHz)
n260(37~40GHz)
  • ※4북미, 유럽, 중국, 일본, 한국, 오스트레일리아 등 많은 지역에서 사용 가능(사용 예정 포함)한 mmWave주파수 대역에 대응.

주요 용도

모바일 단말(스마트폰, 태블릿, 웨어러블기기), Private 5G※5을 이용한 IoT기기(스마트 팩토리향 로봇, 카메라, 센서 등), VR/AR기기(헤드 마운트 디스플레이, 스마트 글라스 등).

  • ※5통신사업자 이외의 기업・지자체 등이 무선국 면허를 취득하여 특정 지역 또는 건물・부지 내에 한정하여 구축・운용할 수 있는 5G Network.

제품문의

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무라타에 대해서

무라타 제작소는 세라믹을 기반으로 전자부품의 개발・생산・판매를 하고 있으며 세계적인 통합전자부품 메이커입니다. 독자적인 개발 및 재료 개발, 프로세스 개발, 상품 설계, 생산 기술들을 서포트하는 소프트웨어나 분석 · 평가등의 기술 기반으로 독창적인 제품을 창출해 일렉트로닉스 사회의 발전에 공헌해 갈 것입니다.
상세한 내용은 여기 페이지를 확인해주세요. https://www.murata.com/ko-kr